فيديو: سُمك الغشاء اللازم للتداخل الهدَّام

غشاء رقيق معامل انكساره 1.32 مُحاط بالهواء. ما أقل سُمك لهذا الغشاء يلزم لتقليل انعكاس الضوء الساقط عموديًّا والذي يساوي طوله الموجي 500nm؟

٠٣:٠٢

‏نسخة الفيديو النصية

غشاء رقيق معامل انكساره واحد واتنين وتلاتين من المية، محاط بالهواء. ما أقل سُمك لهذا الغشاء يلزم لتقليل انعكاس الضوء الساقط عموديًّا، والذي يساوي طوله الموجي خمسمية نانومتر؟

لو عندنا غشاء رقيق هنرمز لسُمكه بِـ 𝐿، وليه معامل انكسار واحد واتنين وتلاتين من المية، ومحاط بالهواء من فوق ومن تحت. فده معناه إن معامل الانكسار فوق وتحت بواحد.

وسقط ضوء عموديًّا على الغشاء الرقيق طوله الموجي خمسمية نانومتر. هنلاقي إن بعض الضوء ده انعكس عموديًّا من على السطح اللي فوق، وشويّة تانيين هيكمّلوا جوّه الغشاء الرقيق بتاعنا. هنلاقي شويّة انعكسوا من على السطح اللي تحت، وشويّة تانيين كمّلوا. فعلشان نقلّل انعكاس الضوء. هنحتاج يبقى فيه تداخل هدّام ما بين الضوء المنعكس من على السطح اللي فوق، والضوء المنعكس من على السطح اللي تحت.

ففي الأول هنبصّ على شكل الموجة اللي انعكست من على السطح اللي فوق للغشاء الرقيق. فهنلاقي إن الموجة كانت في مادة معامل انكسارها أقل من المادة اللي كانت رايحة لها. فبيحصل إزاحة لطول الموجة المنعكسة على السطح مية وتمانين درجة.

وبعدين لمّا نبصّ للجزء اللي من الموجة اللي عدّى جوّه الغشاء الرقيق. هنلاقيه لمّا وصل للسطح اللي تحته وانعكس كان بيتنقل من مادة معامل انكسارها أكبر من المادة اللي كان رايح لها. وبالتالي هينعكس من غير ما يحصل أيّ إزاحة لطول الموجة.

فعلشان يحصل تداخل هدّام ما بين الموجة اللي انعكست من السطح اللي تحت، والموجة اللي انعكست من السطح اللي فوق. لازم يكون فيه فرق إزاحة ما بين طول الموجتين بيساوي مية وتمانين درجة.

يعني علشان يحصل تداخل هدّام ما بين الموجتين، لازم تكون الموجة مشيت جوّه الغشاء الرقيق مسافة تساوي عدد صحيح من الأطوال الموجية. والضوء جوّه الغشاء الرقيق مشي رايح وراجع، فنقدر نقول إن المسافة اللي مشيتها الموجة جوّه الغشاء الرقيق بتساوي اتنين 𝐿. فلازم المسافة دي تكون بتساوي رقم صحيح؛ يعني: واحد، أو اتنين، أو تلاتة، وما إلى ذلك. مضروبين في الطول الموجي للموجة بتاعتنا، ولكن جوّه الغشاء الرقيق.

والطول الموجي للضوء في أيّ مادة بيعتمد على معامل انكسارها. فهنلاقي إن الطول الموجي جوّه أيّ مادة بيساوي الطول الموجي في الفراغ أو الهوا مقسوم على معامل الانكسار. فلو عوّضنا بالمعادلة واحد في المعادلة اتنين، هنلاقي إن اتنين 𝐿 بتساوي 𝑚 في، الطول الموجي في الفراغ مقسوم على معامل الانكسار. ولو قسمنا المعادلة على اتنين، هنلاقي إن إحنا ممكن نجيب سُمك الغشاء الرقيق عن طريق المعادلة دي.

وبما إن مطلوب منّنا أقل سُمك للغشاء الرقيق، فأقل رقم للـ 𝑚 هو واحد. فنقدر نقول إن أقل سُمك للغشاء هو الطول الموجي في الفراغ مقسوم على اتنين 𝑛. اللي لمّا نعوّض هنلاقيه بيساوي خمسمية نانومتر مقسوم على اتنين في واحد واتنين وتلاتين من المية. ولمّا نحسبها هنلاقي إن أقل سُمك بيساوي مية تسعة وتمانين نانومتر.

وبكده نبقى عرفنا نجيب أقل سُمك لغشاء رقيق؛ عشان نقلّل انعكاس الضوء.

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.